{"id":363,"date":"2018-10-05T14:08:34","date_gmt":"2018-10-05T12:08:34","guid":{"rendered":"http:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/?p=363"},"modified":"2018-10-06T22:26:01","modified_gmt":"2018-10-06T20:26:01","slug":"driver-amplificateur-qrp-1w-hf-push-pull-large-bande","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/?p=363","title":{"rendered":"Driver\/Amplificateur QRP (1W) HF 2N5109 Push-Pull large bande"},"content":{"rendered":"<p>Petit montage fait rapidement pour tester une hypoth\u00e8se, celle d&rsquo;utiliser des transistors de moyenne puissance en Push-Pull pour faire un PA lin\u00e9aire QRP (ou un driver de PA)\u00a0 pr\u00e9sentant un bon rendement, et utilisable sur les bandes MF et HF.<\/p>\n<p>la construction (cliquer pour agrandir):<\/p>\n<div style=\"width: 950px\" class=\"wp-caption alignnone\"><a href=\"http:\/\/david.alloza.eu\/ForPublication\/Homemade\/Amplifier\/Driver\/2N5109Amplifier.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium\" src=\"http:\/\/david.alloza.eu\/ForPublication\/Homemade\/Amplifier\/Driver\/2N5109Amplifier.png\" width=\"940\" height=\"663\" \/><\/a><p class=\"wp-caption-text\">Sch\u00e9ma issus de la simulation LTSpice<\/p><\/div>\n<p>La r\u00e9alisation (cliquer pour agrandir):<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/david.alloza.eu\/ForPublication\/Homemade\/Amplifier\/Driver\/IMG_2276.JPG\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-medium\" src=\"http:\/\/david.alloza.eu\/ForPublication\/Homemade\/Amplifier\/Driver\/IMG_2276.JPG\" width=\"1600\" height=\"812\" \/><\/a><\/p>\n<p>Et une fois les refroidissements rajout\u00e9s (cliquer pour agrandir)<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/david.alloza.eu\/ForPublication\/Homemade\/Amplifier\/Driver\/IMG_2275.JPG\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-medium\" src=\"http:\/\/david.alloza.eu\/ForPublication\/Homemade\/Amplifier\/Driver\/IMG_2275.JPG\" width=\"1600\" height=\"776\" \/><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>C&rsquo;est un amplificateur qui fonctionne en classe AB, qui consomme 165mA sous une tension de 12V pour fournir une puissance de 1W ( 20V VPP sur une charge de 50 Ohms).<\/p>\n<p>Ce qui lui conf\u00e8re un rendement de 1 * 100 \/ ( 12 * 0.165 ) = 50.5%, valeur non surprenante avec des amplificateur en classe AB contenant des transformateurs large bande.<\/p>\n<p>Si on sature l&rsquo;amplificateur ( et<strong> qu&rsquo;on rajoute un filtre passe bas derri\u00e8re<\/strong>), jusqu\u2019\u00e0 se rapprocher d&rsquo;un signal carr\u00e9 en sortie le rendement se rapproche des 80% ( et la puissance de sortie de 2W), mais nous n&rsquo;avons plus la alors quelque chose de vraiment lin\u00e9aire. Cette utilisation aurait cependant du sens dans un TX QRP monobande utilis\u00e9 en CW ou dans un mode FSK, ou m\u00eame dans une balise WSPR.<\/p>\n<p>Le montage ne chauffe pas beaucoup, chaque transistor dissipe moins de 250mW. C&rsquo;est normalement en dessous des capacit\u00e9s de dissipation d&rsquo;un 2N5109, mais il vaut mieux quand m\u00eame le refroidir, afin de limiter la variations des caract\u00e9ristiques de l&rsquo;amplificateur quand la temp\u00e9rature monte.<\/p>\n<p>Sur le montage en question, le gain maximal ( 18dB) est atteint pour une fr\u00e9quence de 4Mhz, sur la bande des 630M il baisse a 17dB et sur la bande des 10M ( 28 Mhz ) il n&rsquo;est plus que de 15.5dB. La bande passante a -3dB est de 350Khz \u00e0 34Mhz.<\/p>\n<p>J&rsquo;ai mesur\u00e9 sur mon montage 10mA sur l&rsquo;\u00e9metteur des 2 transistors quand aucun signal n&rsquo;est appliqu\u00e9 en entr\u00e9e ( courant de bias ) et que le montage est a temp\u00e9rature ambiante. Si on le laisse chauffer plusieurs minutes, ce courant se stabilise vers 23mA.<\/p>\n<p>Quelques remarques sur le montage:<\/p>\n<p>il faut bien voir que le transformateur d&rsquo;entr\u00e9e est cabl\u00e9 avec 2 tours de quadrifilaire dans une ferrite BN43-2402. La fonction est double, fournir un signal d&rsquo;entr\u00e9e sym\u00e9trique indispensable au push-pull, mais aussi abaisser l&rsquo;imp\u00e9dance vue par les bases des transistors ( les 50 Ohms de l&rsquo;entr\u00e9e sont transform\u00e9s en 12 Ohms ). Ceci permet de limiter fortement les effet de la contre r\u00e9action capacitive collecteur -&gt; base ( effet Miller) qui a pour cons\u00e9quence d&rsquo;alt\u00e9rer le gain de l&rsquo;amplificateur sur les fr\u00e9quences \u00e9lev\u00e9es tout en pr\u00e9sentant une imp\u00e9dance de plus en plus capacitive \u00e0 l&rsquo;entr\u00e9e.<\/p>\n<p>une premi\u00e8re version de l&rsquo;amplificateur n&rsquo;int\u00e9grait pas cet abaissement d&rsquo;imp\u00e9dance. Elle pr\u00e9sentait 6dB de plus de gain ( donc 24dB de gain )&#8230; mais la bande passante a -3dB n&rsquo;\u00e9tait plus que de 18Mhz.<\/p>\n<p>Les \u00e9metteurs des transistors sont charg\u00e9s par une r\u00e9sistance de 2 Ohms, elle pr\u00e9sente 4 avantages:<\/p>\n<ul>\n<li>Elle rend le gain du montage moins d\u00e9pendant du gain intrins\u00e8que des transistors.<\/li>\n<li>Elle lin\u00e9arise la r\u00e9ponse du transistor<\/li>\n<li>Elle limite les cons\u00e9quences de l&rsquo;augmentation du gain du transistor par d\u00e9rive thermique, notamment sur l&rsquo;augmentation du courant de bias ( risque d&#8217;emballement)<\/li>\n<li>Elle r\u00e9duit le gain de amplificateur et augmente la bande passante.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Il y a une contre r\u00e9action collecteur -&gt; base ( r\u00e9sistance de 470 Ohms et condensateur de 100nF mis en s\u00e9rie), elle pr\u00e9sente plusieurs avantages<\/p>\n<ul>\n<li>Elle permet de fixer l&rsquo;imp\u00e9dance d&rsquo;entr\u00e9e, tout en la rendant relativement ind\u00e9pendante du gain intrins\u00e8que des transistors.<\/li>\n<li>Elle abaisse l&rsquo;imp\u00e9dance de sortie de l&rsquo;amplificateur sur une valeur proche de 50 Ohms.<\/li>\n<li>Elle lin\u00e9arise la r\u00e9ponse du transistor<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>La sortie est assez propre, comme on peut le voir sur cette capture d&rsquo;oscilloscope prise \u00e0 4MHz<\/p>\n<div style=\"width: 810px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium\" src=\"http:\/\/david.alloza.eu\/ForPublication\/Homemade\/Amplifier\/Driver\/DS0043.PNG\" width=\"800\" height=\"480\" \/><p class=\"wp-caption-text\">Sortie non filtr\u00e9e \u00e0 4MHz. La courbe bleue correspond \u00e0 la sortie, et la courbe jaune \u00e0 l&rsquo;entr\u00e9e.<\/p><\/div>\n<p>Il pr\u00e9sente quasiment 50 Ohms d&rsquo;imp\u00e9dance d&rsquo;entr\u00e9e r\u00e9sistive sur toute la bande passante ( variations de 48Ohms \u00e0 52 Ohms mesur\u00e9es).<\/p>\n<p>Voila le comportement en signal \u00e0 deux tons<\/p>\n<div style=\"width: 810px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium\" src=\"http:\/\/david.alloza.eu\/ForPublication\/Homemade\/Amplifier\/Driver\/DS0047.PNG\" width=\"800\" height=\"480\" \/><p class=\"wp-caption-text\">Signal \u00e0 deux tons, 10Mhz<\/p><\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Bande passante de 0 \u00e0 100MHz<\/p>\n<div style=\"width: 810px\" class=\"wp-caption alignnone\"><a href=\"http:\/\/david.alloza.eu\/ForPublication\/Homemade\/Amplifier\/Driver\/IMG_2281.JPG\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium\" src=\"http:\/\/david.alloza.eu\/ForPublication\/Homemade\/Amplifier\/Driver\/IMG_2281.JPG\" width=\"800\" height=\"638\" \/><\/a><p class=\"wp-caption-text\">Horizontal : 10 MHz\/Div Vertical : 10dB\/Div Output of amplifier<\/p><\/div>\n<p>On voit bien les 18dB de gain \u00e0 basse fr\u00e9quence ( que j&rsquo;avais initialement mesur\u00e9 a l&rsquo;oscilloscope) et une d\u00e9croissance de l&rsquo;ordre de 1dB tous les 10MHz.<\/p>\n<p>Pour comparaison, voila ce que donne la source de bruit connect\u00e9e directement \u00e0 l&rsquo;analyseur de spectre<\/p>\n<div style=\"width: 810px\" class=\"wp-caption alignnone\"><a href=\"http:\/\/david.alloza.eu\/ForPublication\/Homemade\/Amplifier\/Driver\/IMG_2284.JPG\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium\" src=\"http:\/\/david.alloza.eu\/ForPublication\/Homemade\/Amplifier\/Driver\/IMG_2284.JPG\" width=\"800\" height=\"630\" \/><\/a><p class=\"wp-caption-text\">Noise source alone. 10MHz\/Div horizontaly 10dB\/DIV verticaly<\/p><\/div>\n<p>David, F4HTQ.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Petit montage fait rapidement pour tester une hypoth\u00e8se, celle d&rsquo;utiliser des transistors de moyenne puissance en Push-Pull pour faire un PA lin\u00e9aire QRP (ou un driver de PA)\u00a0 pr\u00e9sentant un bon rendement, et utilisable sur les bandes MF et HF. &hellip; <a href=\"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/?p=363\">Continuer la lecture <span class=\"meta-nav\">&rarr;<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[18,56,17,1],"tags":[64,50,67,62,63,65,66],"class_list":["post-363","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-elec","category-radio","category-tech","category-uncategorized","tag-2n5109","tag-f4htq","tag-hf","tag-pa","tag-power-amplifier","tag-push-pull","tag-qrp"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/363","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=363"}],"version-history":[{"count":11,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/363\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":374,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/363\/revisions\/374"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=363"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=363"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/alloza.eu\/david\/WordPress3\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=363"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}